По време на девонския геоложки период, преди около 375 милиона години, група от гръбначни излезли от водата и към сушата. Това събитие - пресичането на границата между морето и твърдата земя - означаваше, че гръбначните животни най-накрая имат измислени решения, макар и примитивни, за четирите основни проблема на живота на сушата. За да оцелее воден гръбначен живот на сушата, животното:
Ефектите на гравитацията поставят значителни изисквания към скелетната структура на сухопътния гръбначен. Гръбнакът трябва да може да поддържа вътрешните органи на животното и ефективно да разпределя теглото надолу в крайниците, което от своя страна предава тежестта на животното на земята. Скелетните модификации, необходими за постигането на това, включват увеличаване на силата на всеки прешлен (което му позволява да държи допълнително тегло), добавяне на ребра (които по-нататъшно разпределение на теглото и осигурена структурна опора) и развитие на блокиращи прешлени (което позволява на гръбначния стълб да поддържа необходимата стойка и пролетта). Друга ключова модификация беше отделянето на гръдния пояс и черепа (при рибите тези кости са свързани), което позволява на сухопътните гръбначни да поемат шока, възникнал по време на движение.
Смята се, че ранните сухоземни гръбначни животни са възникнали от линия риби, притежаващи бели дробове. Ако това е вярно, това означава, че способността за дишане на въздух се е развила по същото време, когато сухоземните гръбначни животни правели първите си проходи върху суха почва. По-големият проблем за тези същества да се справят беше как да изхвърлят излишния въглероден диоксид, произведен по време на дишането. Това предизвикателство - възможно в още по-голяма степен от намирането на кислород - оформя дихателните системи на ранните сухоземни гръбначни животни.
Справям се с загуба на вода (наричана също изсушаване) представи и ранни сухоземни гръбначни с предизвикателства. Загубата на вода през кожата може да бъде сведена до минимум по много начини: чрез развитие на водонепроницаема кожа, чрез секретиране на восъчно водоустойчиво вещество чрез жлези в кожата или чрез обитаване на влажна сухоземна местообитания. Всички тези решения се възползват от ранноземни гръбначни животни. Много от тези същества също снасят яйцата си във вода, за да предотвратят загубата на влага от яйцата.
Последното голямо предизвикателство за адаптиране към живота на сушата беше приспособяването на сетивни органи, които бяха предназначени за живот под вода. Изменения в анатомията на окото и ухото бяха необходими, за да се компенсират разликите в пропускането на светлина и звук. Освен това някои сетива просто са били загубени, когато гръбначните животни се придвижват на сушата, като системата на страничните линии. Във вода тази система позволява на животните да усещат вибрации, като ги осведомяват за близките същества; във въздуха обаче тази система има малка стойност.